تم تعيين الأنظمة الغذائية التي ستغذي المريخ على تحويل الغذاء على الأرض

هل يمكننا إطعام مدينة على سطح المريخ؟ هذا السؤال أساسي لمستقبل استكشاف الفضاء وله تداعيات خطيرة على الأرض أيضًا. حتى الآن ، تم التفكير كثيرًا في كيفية تناول رواد الفضاء ؛ ومع ذلك ، فقد بدأنا فقط في إنتاج الغذاء في الفضاء.

عمليات الإطلاق الفضائية باهظة الثمن. ومع الرغبة المتزايدة في ترسيخ وجود بشري في الفضاء ، سيتعين علينا التفكير في إنتاج الغذاء في الفضاء. لكن التحديات هائلة وتتطلب البحث في كيفية استجابة النباتات لمجموعة متنوعة من التغييرات بما في ذلك الجاذبية والإشعاع.

بصفتنا باحثين في مجال الأغذية والزراعة ، استكشفنا هذا السؤال في كتابنا الأخير ، عشاء على المريخ. نعتقد أن نظامًا غذائيًا مستدامًا على كوكب المريخ أمر ممكن – وأنه من خلال بنائه ، سنغير أنظمة الغذاء على الأرض. ومع ذلك ، سوف يتطلب هذا بعض التفكير خارج الصندوق.

اقرأ المزيد: سيعود البشر إلى القمر وما بعده – ولكن كيف سنطعمهم؟

الزراعة المريخية

إن أساس النظم الغذائية على المريخ قد يشمل المياه التي يتم حصادها من التربة (أظهرت المركبات الجوالة أن هناك كميات صغيرة ولكن كبيرة من المياه المجمدة في القشرة) والبكتيريا الزرقاء ، والتي غالبًا ما يشار إليها باسم الطحالب الخضراء المزرقة.

على الأرض ، يمكن أن تكون البكتيريا الزرقاء مشكلة كبيرة لأنها تنمو في الممرات المائية الملوثة مسببة التخثث – زيادة ناتجة عن المغذيات في إنتاجية العوالق النباتية في الجسم المائي.

ومع ذلك ، يمكن للبكتيريا الزرقاء على المريخ استخدام ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتنمو على الثرى الرملي غير العضوي والسام – طبقة الصخور السائبة والغبار الذي يغطي صخور الأساس – لإنتاج الجزيئات العضوية الأساسية التي سيستقر عليها باقي النظام الغذائي. .

البكتيريا الزرقاء قادرة على النمو في ظروف المريخ ، والتي لها فائدة حقيقية إضافية تتمثل في تحييد المواد الكيميائية شديدة السمية التي تسمى البيركلورات. تنتشر البركلورات في جميع أنحاء الثرى المريخي وهي سامة للإنسان بكميات صغيرة ، لذا فإن وجود البكتيريا الزرقاء يوفر واجبًا مزدوجًا لتحييد السموم أثناء إنتاج المواد العضوية سيكون بمثابة نعمة كبيرة لأي مجتمع مريخي.

تقنيات الدفيئة

بمجرد أن تنمو البكتيريا بعيدًا تحت سماء المريخ ، فإنها ستوفر العناصر الغذائية اللازمة لدعم المحاصيل النباتية الفاخرة. يمكن تخيل مدينة مريخية كمكان أخضر خصب ، حيث تملأ الأنفاق بالزراعة المائية والمحاصيل المرتبطة بالتربة ، والحفر المقببة بالسجاد وتنمو بعيدًا في كل زاوية غير مستخدمة.

ستوفر تقنيات الدفيئة المتقدمة – مثل الزراعة العمودية – التي تخلق بيئة مناسبة خاضعة للرقابة ، خضارًا مورقة وفيرة وخضروات وفواكه ومحاصيل متخصصة مثل الأعشاب والقهوة والشوكولاتة.

ومع ذلك ، قد يكون هناك نقص في الكربوهيدرات ، لأنها تشغل مساحة كبيرة. من المرجح أن يكون استهلاكنا للحبوب أقل على كوكب المريخ ، على الرغم من أن البقوليات والحبوب ستظل تظهر في النظام الغذائي المريخي بكميات أقل مما يعكس ما يمكن إنتاجه اقتصاديًا في الموقع.

ستلعب جميع المصانع على كوكب المريخ أيضًا أدوارًا رئيسية في توليد الأكسجين وإعادة تدوير المياه وتوفير المواد العضوية الخام للتصنيع

تعتبر هذه التقنيات أيضًا ذات قيمة على الأرض حيث نحاول تقصير سلاسل التوريد وتحسين توافر الفاكهة والخضروات الصحية في أشهر الشتاء.

اللحوم على المريخ؟

من المعروف أن الزراعة الحيوانية غير فعالة. على الأرض ، تهدد مليارات الحيوانات الأليفة التنوع البيولوجي الطبيعي ، وتساهم في تغير المناخ وتعاني من قسوة لا داعي لها على الحيوانات.

لن تكون الأنظمة المعتمدة على الحيوانات قابلة للتطبيق على كوكب المريخ ، ولكن يمكن إنتاج البروتين بكثرة من خلال الزراعة الخلوية والتخمير الدقيق. يتضمن التخمير الدقيق إنتاج البروتينات عن طريق استخدام الخمائر والفطريات والبكتيريا المعدلة التي تستهلك النشويات والسكريات – على المريخ ، سيأتي هذا إلى حد كبير من فضلات الطعام – وتحويلها إلى بروتينات مرغوبة.

تتضمن الزراعة الخلوية أخذ عينات من الخلايا الجذعية وزراعتها في المختبر لإنشاء قطع من اللحوم مماثلة لتلك الموجودة في الزراعة الحيوانية.

تقليل عدم الكفاءة

إن تخيل ما يمكن أن تكون عليه الزراعة على المريخ هو مشروع رائع ، ولكن عندما نفكر في كيفية تأثير هذه التقنيات على الحياة على الأرض يصبح هذا الموضوع خطيرًا للغاية. هذا لأنه على كوكب المريخ – حيث يكون كل جرام من المواد العضوية ، وميليلتر من الماء وفوتون الطاقة الشمسية نادرًا – لا يمكن أن يكون هناك نقص في الكفاءة.

يجب استخدام منتجات “النفايات” في جزء من النظام بشكل متعمد كمدخلات في جزء آخر ، مثل استخدام البكتيريا الزرقاء الميتة كوسيط نمو لأجزاء لاحقة من النظام الغذائي. ولكن أكثر من التقنيات نفسها ، قد تكون عقلية بناء نظام غذائي على كوكب المريخ هي التي ستغير طريقة عمل الأشياء هنا على الأرض ، حيث يتم التخلص من ثلث الطعام.

يأتي حماسنا بشأن تقنيات الغذاء عشاء على المريخ، لكننا لسنا متفائلين من الناحية التقنية. التكنولوجيا ليست حلا سحريا. على سبيل المثال ، إذا كانت تقنيات مثل الزراعة العمودية تقلل من الحاجة إلى الأراضي الزراعية ، فحينئذٍ تكون السياسات مطلوبة لضمان عدم رصف الأرض فقط.

نحتاج أيضًا إلى أن نكون مدركين للآثار السلبية للتكنولوجيات ، وأن نكون حساسين للكيفية التي قد تحتاج بها سبل عيش الناس للتغيير والتكيف. تعد المساعدة في إدارة هذا الانتقال وتقليل الاضطراب مجالًا مهمًا آخر للسياسة.

يمكن للتقنيات التي أطلقها كوكب المريخ ، جنبًا إلى جنب مع السياسات العادلة ، أن تضعنا على مسار أكثر استدامة على الأرض.